CN1829912A - 用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置及测定方法 - Google Patents

用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置及测定方法 Download PDF

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楠文代
袴田秀树
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Abstract

本发明涉及用于溃疡性大肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其包括用于混合洗脱液和醌类溶液的液体混合部(15)，其中，洗脱液由包括贮存有进行酸分离的洗脱液的槽(9)、输送上述洗脱液的泵(12)、向上述洗脱液中注入试样的试样注入部(13)和具有从上述试样注入部(13)注入的上述试样中分离短链脂肪酸的酸分离柱(14)的系统供应；醌类溶液由包括贮存有含有醌类以及支持电解质的醌类溶液的槽(8)和输送上述醌类溶液的泵(11)的系统供应；该装置还包括用于测定从上述试样中分离出的短链脂肪酸的酸度的酸度测定部(16)。通过使用具有这样结构的测定装置进行溃疡性结肠炎的诊断/预后检测，可以无需检查血液，在短时间内简便且正确地对溃疡性结肠炎进行诊断。

Description

用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的 测定装置及测定方法
技术领域
本发明涉及为了发现溃疡性结肠炎或者切实地进行以药物疗法为主的治疗，从便中个别地分离出短链脂肪酸，再用电化学的方法对各短链脂肪酸进行测定的、用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置及测定方法。
背景技术
溃疡性结肠炎(ulcerative colitis)被认为是一种炎症性肠道疾病，即“一种主要侵犯结肠、尤其是直肠的粘膜和粘膜下层的特发性、非特异性的炎症性疾病，多发于30岁以下的成年人，不过也有小儿或50岁以上的患者。此病原因不明，认为与免疫病理机制或心理学因素有关。通常表现出血便性腹泻和不同程度的全身症状。当经过很长时期侵犯到整个结肠时，会有恶变的倾向。”在结肠中形成超过粘膜的、组织损伤较浅的糜烂或组织损伤较深的溃疡，并表现出腹泻、血便、腹痛或发热等症状。本病虽属良性，但却是一种患者的QOL显著受损的原因不明的难治性疾病，经长期过程，癌变的风险也随之增高。在日本，伴随着生活习惯的欧美化，该病正稳步地持续增加。申请特定疾病的日本患者数在平成11年底按照特定疾病受领者证数量计算约有60600名，而最近每年约4000人发病，患者数正在持续增加。据说从世界范围看，以欧美诸国为中心的患者数量居多，北欧或美国的白人、犹太人中的患者特别多。此外，本病的征特是尽管实施多种治疗，仍有8～9成的患者反复多次复发。
通过X线、内窥镜以及活组织检验等检查所见，综合地判断并排除细菌性痢疾、阿米巴痢疾、日本血吸虫病、结肠结核等感染性结肠炎，以及放射性肠炎、缺血性结肠炎、肉芽肿性肠炎后可以诊断出溃疡性结肠炎。一般在集体体检等中，作为早期发现该病的方法通常采用检查溃疡性结肠炎的症状中最多见的便中带血。通过分析便中的血来检查溃疡性结肠炎等的现有方法如下：用采便器采取便中潜血成分的血红蛋白，再通过使用抗血红蛋白抗体的免疫学测定方法进行测定。不过，该检验方法虽然方便，但作为便检试样的便中的血红蛋白因为长期保存而在保存过程中，存在血红蛋白分解，导致无法正确测定血红蛋白的问题。特开平7-72154号公报中公开了为了抑制血红蛋白的分解，添加青霉素或非青霉素系列的抗生素的方法，而用上述检验方法测定时需要很长时间，而且不只在溃疡性结肠炎会出现血性便，痔疮等慢性疾病也会出现血性便，且即使测定出便中存在血红蛋白，仍无法区分那是因为痔疮导致的出血还是因为溃疡性结肠炎导致的出血，因而测定结果的正确性低。因此，人们盼望开创出与免疫学测定方法不同的新型溃疡性结肠炎的检测方法。
在中村正树著，日本消化器病学会杂志，(财)日本消化器病学会，1989年8月，第86卷，第8号，p.1627-1637中有报告了与溃疡性大肠炎有关的患者的便中的细菌与细菌代谢产物短链脂肪酸的关系。上述文献报告指出溃疡性大肠炎患者的便中的细菌数比健康人减少，其中伴随厌氧菌数的减少，好氧菌数增加，结果与正常人相比，肠内细菌产生的糖类代谢产物的短链脂肪酸的浓度与便中的细菌数成比例地减少，而非挥发性短链脂肪酸的乳酸浓度相对于挥发性短链脂肪酸的醋酸、丙酸、戊酸、异戊酸的浓度总和而言变高。此外，据报告病变越扩大，相比缓解期处于活跃期的乳酸浓度越增加。
基于相关认识，在健康人中相对于挥发性脂肪酸而言乳酸少，因此乳酸浓度/挥发性短链脂肪酸浓度的比值取小值，而溃疡性结肠炎患者的便中短链脂肪酸少而乳酸多，因此乳酸浓度/挥发性短链脂肪酸浓度的比值相对取大值。所以如果能正确测定出乳酸和挥发性短链脂肪酸的比例，就有可能得到与上述现有技术完全不同的溃疡性结肠炎的测定装置。
为得到这种溃疡性结肠炎的测定装置，有必要正确测定非挥发性乳酸和挥发性短链脂肪酸的浓度。作为现有的短链脂肪酸的测定方法，已知有通过荧光衍生物化短链脂肪酸来检测的方法。在上述方法中，从便中将短链脂肪酸抽提到溶液中，使9-Anthryldiazomethane(ADAM试剂)和短链脂肪酸的羧基成酯，使短链脂肪酸荧光衍生物化后，再用高效液相层析分离，检测荧光。
不过，上述用荧光法测定短链脂肪酸的浓度时，存在的缺点是：需要在用荧光物质对短链脂肪酸荧光衍生物化的测定前准备上耗费2个小时左右的时间，而且，使用该方法的测定装置的作为测定装置精度指标的RSD(相对标准偏差)较大，无法进行高精度测定。
另外，在高村喜代子、楠文代著，Determination of the Free FattyAcid Content in Fats and Oils by Flow Injection Analysis withElectrochemical Detection，ANALYTICAL SCIENCES，1995年12月，第11卷，第6号，p.979-981中提出了与上述荧光法不同的、利用电流计短时间内简便地测定脂肪酸等有机酸的酸度的方法。该方法在以所定流量流过的共存电解液(向有机溶剂中加入支持电解质、维他命K3等醌类)的液体输送体系中设置作用电极、对极和参比电极，为了使上述作用电极相对于上述参比电极显示出所定电位，而向上述作用电极和上述对极间施加电压，在该状态下，注入所定量的含有有机酸的测定试样，得到与上述测定试样中的酸度成正比的电流值。
将这种用电流计来测定短链脂肪酸的方法和利用高效液相色谱等所具有的酸分离柱来分离各种短链脂肪酸的方法相组合，也可以考虑利用与上述荧光法相同的常规柱后(post column)衍生物化法来测定短链脂肪酸的浓度。图7表示的是用来进行现有的高效液相色谱的柱后衍生物化法的装置图。在图7中，分别以34表示流动相、35表示衍生物化试剂、36表示分离柱、37表示混合元件、38表示紫外-可见光吸收检测器。在图7中所示的装置中进行柱后衍生物化法的时候，混合流动相34和衍生物化试剂35，并在混合元件37中充分混合后，因有必要使流动相34与衍生物化试剂35反应，为此在混合元件37的后端有必要设置反应螺线管(coil)。反应螺线管的特性因衍生物化反应的不同而不同，使用常规高效液相色谱仪分离体系时，使用内径0.5～0.8mm左右的不锈钢或Teflon(注册商标)制造的管。此时，为了使峰扩散最小化，使色谱柱洗出液和反应溶液以1∶1的比例混合为好，另外，认为反应螺线管的长度不要长于必要的长度为好。
不过，在利用现有的高效液相色谱常规柱后衍生物化法以电流计测定的方法中存在下述问题，即使在反应螺线管中为了使流动相34和衍生物化试剂35不出现差异地、迅速地进行反应而采取各种措施，也存在其测定出的峰值也会变宽，无法获得灵敏度的问题。
本发明就是为了解决上述课题，其目的在于提供无需检查血液，通过测定便中的短链脂肪酸浓度在短时间内简便且正确地判断溃疡性结肠炎的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置和测定方法。
发明内容
本发明的权利要求1中记载的是用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于该装置配备有：混合洗脱液和醌类溶液的液体混合部，其中洗脱液由包括贮存有进行酸分离的洗脱液的洗脱液槽、至少一个输送上述洗脱液的泵、向上述洗脱液中注入试样的试样注入部和具有从上述试样注入部注入的上述试样中分离短链脂肪酸的酸分离柱的分离系统供应；醌类溶液由包括贮存有含有醌类以及支持电解质的醌类溶液的溶液槽和至少一个输送上述醌类溶液的泵的送液系统供应，和
测定由上述液体混合部流出的混合液中所含有的短链脂肪酸酸度的酸度测定部，
上述酸度测定部可以连续地测定在上述液体混合部中依次混合于上述醌类溶液里的上述试样中的短链脂肪酸的酸度。
通过上面所述可以既操作简便又在短时间内正确地测定便中所含有的各种短链脂肪酸，也可以实现用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的自动化。
本发明的权利要求2中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的特征在于，该装置是在权利要求1中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述液体混合部具有主管和侧管，主管中流着上述醌类溶液，侧管流着上述洗脱液，上述侧管前端的开口面插入到上述主管内部，并使前端开口面平行于上述主管的内径面。
据此可以使在侧管内部流动的试样不出现差异地扩散到主管中流动的醌类溶液中，以此提高测定精度。
本发明的权利要求3中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的特征在于，在权利要求2中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述液体混合部的上述侧管的前端部的截面积相对于上述主管的内部截面积为1/3以下。
据此可以使流过侧管内部的试样不出现差异地扩散到流过主管的醌类溶液中，以此可以提高测定精度。
发明的权利要求4中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的特征在于，在权利要求1项3任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述酸度测定部具有进行上述醌类的电化学反应的作用电极、充当上述作用电极的电位控基准的参比电极、以及与上述作用电极成对的使电流通过的对极，并施加电压使上述作用电极的电位相对于上述参比电极固定，测定上述作用电极流过的上述醌类的电流。
据此可用电流计正确地测定。
发明的权利要求5中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的特征在于，在权利要求1至4任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述酸分离柱为通过离子交换基与具有同种电荷的离子的静电斥力差来分离目的试样的离子排斥型柱。
据此可以容易地分离试样中的各种短链脂肪酸
发明的权利要求6中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的特征在于，在权利要求1至5任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，配备有去除在从上述洗脱液槽出发的流路和从溶液槽出发的流路中的上述醌类溶液和上述洗脱液中的气泡以及溶解氧的脱气装置。
据此可以去除醌类溶液中含有的造成噪声的溶解氧和气泡，因而可以提高测定精度。
本发明的权利要求7中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的特征在于，在权利要求1至6任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述酸分离柱的洗脱液流量为7.96mm/min～60.2mm/min。
据此可以有效地分离各种短链脂肪酸。
本发明的权利要求8中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的特征在于，在权利要求1至7任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述醌类溶液的流量为891mm/min～5102mm/min。
据此可以正确测定试样中的酸度。
本发明的权利要求9中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的特征在于，在权利要求1至8任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述洗脱液为含有0.1mM的高氯酸水溶液。
据此可以分离试样中的各种短链脂肪酸。
本发明的权利要求10中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的特征在于，在权利要求1至9任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述醌类溶液为含有3mM～6mM的醌类和50mM～150mM的高氯酸锂的乙醇溶液为其特征的。
据此可以正确测定试样中的酸度。
本发明的权利要求11中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的特征在于，在权利要求1至10任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述试样为含有乳酸、醋酸、丙酸、丁酸、异戊酸、戊酸的6种短链脂肪酸的人便。
据此可以简便地求出乳酸与醋酸、丙酸、丁酸、异戊酸、戊酸这些挥发性酸的总和之比。
本发明的权利要求12中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的特征在于，在权利要求1至11任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述酸度测定部具有可以测定5μM～2mM的酸度测定灵敏度。
据此可以在广范地测定短链脂肪酸的酸度。
本发明的权利要求13中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的特征在于，在权利要求1至12任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，设置在上述液体混合部和上述酸度测定部之间的流路长度为20mm～80mm。
据此可以进行不产生噪声、峰值不变宽地测定。
本发明的权利要求14中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定方法的特征在于，该方法包括下述步骤：向以所定流量由酸分离柱流出的洗脱液中注入测定试样、在上述酸分离柱中分离上述测定试样中含有的短链脂肪酸的酸分离步骤、
在按所定流量输送的含有醌类和支持电解质的醌类溶液中混入由上述酸分离柱中流出的上述洗脱液的液体的液体混合步骤、和
在上述液体混合步骤中连续测定向上述醌类溶液中依次混入的上述测定试样中的短链脂肪酸的酸度的酸度测定步骤。
据此可与现有的方法相比，不经过前处理即可测得便中各种短链脂肪酸，并可在短时间内正确地测定。
本发明的权利要求15中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的特征在于，在权利要求14记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述的液体混合步骤为：通过向在流路内流动有上述醌类溶液的主管的流动液中混入在侧管中流动的上述洗脱液的流动液，以此形成流路，
通过使从上述侧管吐出的上述洗脱液相对于在上述主管内部流动的醌类溶液平行地吐流出，使上述洗脱液均一地扩散到上述醌类溶液中。
据此可以使侧管中的试样不出现差异地扩散到主管中的醌类溶液中。
附图说明
图1是本发明的实施方式1中的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的外观图。
图2是本发明的实施方式1中的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的概略图。
图3是本发明的实施方式1中的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的液体混合部的截面图。
图4是本发明的实施方式1中的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的酸度测定部的电极详细图。
图5(a)表示本发明的实施方式1中的为用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置采集试样的工具的分解图。
图5(b)表示本发明的实施方式1中的为用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置采集试样的工具的装配截面图。
图6是在本发明的实施方式1中利用用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的酸度测定部测定便中短链脂肪酸量时的、开始注入试样后的保持时间和还原电流的相关图。
图7表示用于进行现有的高效液相色谱的柱后衍生物化法的装置的图。
具体实施方式
下面参照附图对发明的具体实施方式进行说明。另外，在此所示的具体实施方式仅仅是一个实例，本发明不局限于此。
实施方式I
图1是与本发明的具体实施方式1有关的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的外观图。
在图1中，1是内部容纳本发明的实施方式1的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的外壳，2是用于交换分离柱的门，3是显示测定过程以及测定结果的显示器，4是用于注入测定试样的试样注入部，5是用于进行各种操作的按钮，6是拨动开关，7是用于废弃在测定中积攒的废液的废弃门。
图2是表示本发明的实施方式1的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的结构的概略图。
在图2中，8是用于贮存用于进行电化学的酸度测定的电解液的溶液槽。电解液是使用含有以乙醇作为溶剂、高氯酸锂作为支持电解质、以维生素K3(以下称VK3)作为醌类的电解液。其中，若高氯酸锂的浓度低时，醌类溶液的阻抗变大，同时作为噪声的充电电流的波动变大，或者，浓度高时，会使盐析出。因此，过氯酸锂的浓度优选为50mM～150mM。另外，在本发明中，因在下述的酸测定部16中测定相对于醌类溶液为微量的酸，因此在与溶剂相关的可溶解范围内有必要使醌类的浓度足够浓于所要测定的酸的浓度。因此，使用乙醇作为溶剂时的醌类浓度优选为3mM～6mM，在本实施方式1中醌类的浓度为3mM。另外，上述溶剂除了乙醇外，也可以使用甲醇和丙醇，或甲醇、乙醇、丙醇的2～3种的混合体系，支持电解质除了上述高氯酸锂外，也可以使用氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化钙、高氯酸四甲基胺、高氯酸四乙胺，此外醌类除了VK3外，也可以使用2，5-二叔丁基-1，2-苯醌(DBBQ)、四溴-1，2-苯醌。
9是用于贮存进行酸分离的洗脱液的洗脱液槽，洗脱液使用的是0.1mM的高氯酸水溶液。在这里，如果把作为洗脱液的高氯酸浓度提高例如至1mM左右，则在下述的酸度测定部16中的基础电流增加，使测定结果中重叠有很多噪声。另外，如果极端地降低高氯酸浓度，例如，使之低至0.01mM，则短链脂肪酸不能从酸分离柱中洗脱下来，也就无峰出现。因此，高氯酸浓度优选为0.07mM～0.3mM左右的浓度。另外，该实施方式1中，如下面所述，使用离子排斥型柱作为酸分离柱14，洗脱液除了使用上述高氯酸水溶液之外，也可以使用磷酸、盐酸、苯磺酸。此外，如果使用反相柱作为酸分离柱，适合使用水和甲醇、乙醇、乙腈、丙醇中2～4种的混合体系，使用离子交换柱时，适合使用高氯酸水溶液、磷酸、盐酸、苯磺酸。
10是用于去除电解液和洗脱液中的气泡或溶解氧的脱气装置。11是输送醌类溶液的泵A，其以1ml/分的流量将醌类溶液供给至液体混合部15。此处，使上述醌类溶液的流量通常为891mm/min～5102mm/min。这是根据若酸度测定部16中的醌类溶液的流速比上述流速缓慢时，所分离的酸扩散了，从而酸度测定时峰变宽，产生测定误差，还有，若比上述流速快时，电极24的还原反应速度跟不上，电极反应的应答性变差，产生测定误差。
12是输送洗脱液的泵B，它以0.6ml/分的流量向液体混合部15供给洗脱液。此处，使上述酸分离柱的洗脱液流量为7.96mm/min～60.2mm/min。这是根据若酸分离柱14的洗脱液流量比上述流速缓慢时，不仅消耗测定时间，而且所分离的酸扩散了，从而酸度测定时峰变宽，产生测定误差，还有，若比上述流速快时，无法分离酸。另外，希望使用JIS K0124高效液相色谱分析通则4.2分离部(2)泵中所规定的泵作为泵A11以及泵B12。
13是用于把试样注入到洗脱液中的试样注入部。14是用来分离试样注入部13中所注入的试样中的短链脂肪酸的酸分离柱。在该实施方式1中，作为酸分离柱14，使用通过与离子交换基团具有相同电荷的离子(共有离子)的静电斥力差来分离目的试样的离子排斥型柱(岛津制，shim-pack SPR-H(250mm×7.8mm i.d.))。酸分离柱14除了使用上述离子排斥型柱以外，还可以使用根据样本的两相间(流动相和固定相)分配平衡的差来分离目的试样的ODS等的反相柱，或使用与离子交换基团具有相反电荷的离子的静电引力差来分离目的试样的离子交换柱，不过为了提高测定精度，希望使用离子排斥型柱。
15是混合从酸分离柱14流出的洗脱液和泵B12中输送的醌类溶液的液体混合部，利用图3对其详细的构成进行说明。图3是液体混合部15的截面图。
图3中，21是流着醌类溶液的主管，22是流着含有被分离的短链脂肪酸的洗脱液的侧管，23是侧管22的前端部。如图3所示，液体混合部15中，在侧管22穿插到主管21的一部分上，侧管22的前端部23插入到主管21的内部，此外，使侧管前端部23的位置固定于主管21的中央位置。此时，侧管前端部23平行于主管21内部的醌类溶液的流出方向，并且，使侧管前端部23的开口面平行于主管21的内径面。通过以上结构，在主管21内部的液流中混入侧管22的液流形成流路，将在侧管22内部流动的洗脱液平行地吐出到在主管21内的醌类溶液流中。另外，该实施方式1中，侧管前端部23的开口面面积设计成为主管21的内部横截面面积的1/3，而侧管前端部23的半径和主管21的内部横截面面积的关系并不局限于上述值，只要侧管22可以进入主管21的内部中即可。
在这里，在液体混合部15中混入到醌类溶液中去的短链脂肪酸输送到下述的酸度测定部16，因为在液体混合部15和酸度测定部16之间的流路中也可以进行已分离了短链脂肪酸的洗脱液和醌类溶液的混合，因此如果液体混合部15和酸度测定部16之间的长度短，则无法进行充分的混合，从而峰变矮。另外，液体混合部15和酸度测定部16之间的长度长，则因为酸的扩散，短链脂肪酸的峰变宽，峰高变矮。因此，为了获得最佳峰高，液体混合部15和酸度测定部16之间的流路长度优选为40～60cm。此外，因为液体混合部15和酸度测定部16之间的流路为20～80cm时可以获得良好的峰高，可以根据装置的设计，改变液体混合部15和酸度测定部16之间的长度。
16是测定分离出的短链脂肪酸的酸度的酸度测定部，利用图4对其详细构成进行说明。图4是本发明实施方式1中的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的酸度测定部的电极详细图。
图4中，24为进行醌类溶液中的醌类的电化学反应的作用电极，使用玻璃化碳(glassy carbon)。25是作为上述作用电极的电位控制基准的参比电极，使用饱和干汞电极(以下称为SCE)。26为与作用电极成对的对极，用于流过电极。使对极26围绕流路形成，使用的材料为不锈钢。27为用于确保醌类溶液通路的间隔膜(spacer)，28为电极中流过的电解液。酸度测定部16中，利用电位控制装置(稳压器)向作用电极24施加电压，使其电位相对于参比电极25保持所定，以此测定流向作用电极24的醌类的电流。
17为贮存测定后的醌类溶液和洗脱液的废液槽，18为向该装置供电的电源箱，19为控制该装置的控制基板，20为显示对应于各种短链脂肪酸的酸度的还原电流值的显示器。
关于具有上述结构的、用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置的运作，作如下说明。
首先，为了准备测定试样，利用图5(a)及图5(b)中所示的采便工具29采便。图5(a)为采便工具29的分解图，图5(b)为采便工具29的组装截面图。用采便工具29前端的锯齿状部30采取便，再如图5(b)所示，保存在用杀菌水32装满的采取容器31中，其中杀菌水为3％的苯酚水溶液。短链脂肪酸是在保存期间抽提到便中的杀菌水32中，用薄膜过滤器等来过滤抽提有短链脂肪酸的杀菌水32中的固体物质。另外，调整便量以及杀菌水32的量，使被过滤的杀菌水32中的短链脂肪酸的浓度控制在0.005mM～2mM。
接着，启动用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置。洗脱液是由泵B12以0.6ml/分的流量从洗脱液槽9经过脱气装置10输送到酸分离柱14中去，通过酸分离柱14后达到液体混合部15。另外，醌类溶液是由泵A11以1ml/分的流量从溶液槽8经过脱气装置10供给到液体混合部15。
然后，从杀菌水32中作为试样取20μL注入到试样注入部13中。试样中含有的短链脂肪酸混入到洗脱液中去，被运送到酸分离柱14中。
在酸分离柱14中，分离试样中所含的多个短链脂肪酸，将分离了的短链脂肪酸按顺序送到液体混合部16。
液体混合部15如上所述，侧管22的前端部23位于主管21的中央，并且由于在构造上使侧管前端部23的开口面平行于主管内径面，因此，通过主管21中的电解液的流动，侧管前端部23出口部位的压力就成为低压，所以，在侧管22内通过的洗脱液在侧管22的出口处压力被放开，如图3所示，洗脱液在侧管22的出口处边喷雾状扩散边混入到醌类溶液中去。在液体混合部15中混入到溶液中去的短链脂肪酸在液体混合部15和酸度测定部16之间的流路中，再次与醌类溶液体混合并被输送至酸度测定部16。
如图4所示，运送至酸度测定部16的混合溶液，通过间隔膜27形成的流路流向箭头符号方向。向作用电极24和对极26之间施加电压，使相对于参比电极25的作用电极24的电位为-0.53V，这样可以在含有从试样中分离了的短链脂肪酸的醌类溶液通过酸度测定部16时，获得与短链脂肪酸酸度成比例的电流。因含有短链脂肪酸的醌类溶液在从酸分离柱中每一次分离短链脂肪酸时，都经过液体混合部15供给到酸度测定部16，因此，酸度测定部16是在连续地检出与试样中所含的短链脂肪酸酸度成比例的电流。
图6为在本发明的实施方式1中，利用用于测定溃疡性结肠炎的诊断/预后检测用的装置，以其酸度测定部16测定便中的短链脂肪酸酸量时，从注入试样后开始的保持时间和还原电流的相关图。图6中，横坐标表示注入试样后的保持时间、纵坐标表示由酸度测定部测定的VK3的还原电流值。若事先制备含有乳酸、醋酸、丙酸、丁酸、异戊酸、戊酸的标准液，再用本发明的实施方式1中的用于测定溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的装置进行测定，以此事先确认随着保持时间各种短链脂肪酸的峰发生的位置，则可以鉴定含在测定试样中的各种短链脂肪酸。另外，利用短链脂肪酸的标准溶液制作标准含量线，则在酸度测定灵敏度5μM～2mM的范围内可以获得良好的线性关系。在本实施方式1中，由于用3mM的醌类溶液进行测定，5μM以下的酸到达检出界限，而浓于2mM时，峰达到顶点。
如上所述，根据本实施方式1的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其由于具有
将洗脱液和醌类溶液混合的液体混合部15；所述洗脱液来自具有贮存洗脱液(用于酸分离)的洗脱液槽9、至少一个输送上述洗脱液的泵12、向上述洗脱液中注入试样的试样注入部13、用于分离由上述试样注入部13注入的上述试样中的短链脂肪酸的分离柱14的体系；所述醌类溶液来自于具有贮存含有醌类以及支持电解质的醌类溶液的溶液槽8、至少一个输送上述醌类溶液的泵11的体系；
测定由上述液体混合部流出的混合液中所含有的短链脂肪酸的酸度的酸度测定部16；
所以可以通过从试样注入部注入从保存的杀菌水中得到的试样，简单地求出挥发性脂肪酸的总和与乳酸的浓度，算出乳酸浓度/挥发性短链脂肪酸浓度的比例，据此可以高精度地发现溃疡性结肠炎。
另外，在酸度测定部16中，由于利用电化学测定方法测定试样中的挥发性短链脂肪酸的总和与乳酸的浓度，所以即使试样少也可以迅速地测定。
另外，在液体混合部15中，由于将流着上述洗脱液的侧管22插入到流着醌类溶液的主管21的内部，并在确定位置时使侧管22的前端部23的开口面平行于上述主管的内径面，因此可以在作用电极24的表面上尽可能不发生湍流的情况下，把洗脱液混入到醌类溶液中去，由此可以在酸度测定部16中获得没有变宽的峰样波形。另外，比较各种短链脂肪酸的量时，由于噪声成分固定，表明上可以当作无噪声影响的状态
产业上的可利用性
本发明的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置以及测定方法可以用于不进行血液检查，短时间地且简单、正确地测定短链脂肪酸，从而发现溃疡性结肠炎，切实地进行治疗中的药物疗法。

Claims (15)

1.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，其配备有：混合洗脱液和醌类溶液的液体混合部，其中洗脱液由包括贮存有进行酸分离的洗脱液的洗脱液槽、至少一个输送上述洗脱液的泵、向上述洗脱液中注入试样的试样注入部和具有从上述试样注入部注入的上述试样中分离短链脂肪酸的酸分离柱的分离系统供应；醌类溶液由包括贮存有含有醌类以及支持电解质的醌类溶液的溶液槽和至少一个输送上述醌类溶液的泵的送液系统供应，和
用于测定从上述液体混合部流出的混合液中含有的上述短链脂肪酸的酸度的酸度测定部，
上述酸度测定部连续地测定在上述液体混合部向上述醌类溶液中依次混合的上述试样中的短链脂肪酸的酸度。
2.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，在权利要求1中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述液体混合部具有流着上述醌类溶液的主管和流着上述洗脱液的侧管，
上述侧管插入到上述主管内部，并使侧管的前端开口面与上述主管的内径面平行。
3.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，在权利要求2中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述液体混合部的上述侧管的前端部的截面积相对于上述主管的内部截面积为1/3以下。
4.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，在权利要求1至3任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述酸度测定部具有进行上述醌类的电化学反应的作用电极、作为上述作用电极的电位控制基准的参比电极、以及与上述作用电极成对的使电流通过的对极，
并施加电压使上述作用电极的电位相对于上述参比电极保持固定，测定流向上述作用电极的上述醌类的电流。
5.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，在权利要求1至4任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述酸分离柱是通过与离子交换基团带有同种电荷的离子的静电斥力差来分离目的试样的离子排斥型柱。
6.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，在权利要求1至5任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，配备有去除在从上述洗脱液槽出发的流路和从溶液槽出发的流路中的上述醌类溶液和上述洗脱液中的气泡以及溶解氧的脱气装置。
7.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，在权利要求1至6任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述酸分离柱的洗脱液流量为7.96mm/min～60.2mm/min。
8.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，在权利要求1至7任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述醌类溶液的流量为891mm/min～5102mm/min。
9.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，在权利要求1至8任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述洗脱液为含有0.1mM的高氯酸的水溶液。
10.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，在权利要求1至9任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述醌类溶液为含有3mM～6mM的醌类和50mM～150mM的高氯酸锂的乙醇溶液。
11.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，在权利要求1至10任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述试样为含有乳酸、醋酸、丙酸、丁酸、异戊酸、戊酸的6种短链脂肪酸的人便。
12.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，在权利要求1至11任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述酸度测定部具有可以测定5μM～2mM的酸度测定灵敏度。
13.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，在权利要求1至12任一项中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述液体混合部和上述酸度测定部之间所设的流路长度为20mm～80mm。
14.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定方法，其特征在于，该方法包括：以所定流量向从酸分离柱中流出的洗脱液中注入测定试样，在上述酸分离柱中分离上述测定试样中含有的短链脂肪酸的酸分离步骤、
以所定流量向输送来的含醌类和支持电解质的醌类溶液中混入由上述酸分离柱中流出的上述洗脱液的液体混合步骤、和
在上述液体混合步骤中，连续地测定向上述醌类溶液中依次混入的上述测定试样中的短链脂肪酸的酸度的酸度测定步骤。
15.用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置，其特征在于，在权利要求14中记载的用于溃疡性结肠炎的诊断/预后检测的测定装置中，上述的液体混合步骤为：通过向在流路内流动有上述醌类溶液的主管的流动液中混入在侧管中流动的上述洗脱液的流动液，以此形成流路，
通过使从上述侧管吐出的上述洗脱液相对于在上述主管内部流动的醌类溶液平行地吐出，使上述洗脱液均一地扩散到上述醌类溶液中。
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